CN202793796U - 进气压力畸变挡板的致动装置及进气压力畸变试验设备 - Google Patents

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王国润
王健平
曾庆林
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Abstract

本实用新型涉及一种进气压力畸变挡板的致动装置以及包括该致动装置的航空发动机的进气压力畸变试验设备，属于航空发动机领域，致力于解决现有技术中存在的畸变挡板退出进气道的速度不够快的技术问题，方案的要点在于采用了压力差原理使畸变挡板快速退出进气道。所述致动装置主要包括：液压缸、容置于液压缸内的用于驱动畸变挡板的具有与液压缸壁接合的活塞的致动杆、与液压缸的一端相连的三通阀，三通阀的一端连接至密闭容器，所述密闭容器连接至抽真空机。借助于抽真空机在密闭容器中产生的负压，致动杆可以带动畸变挡板在压力差的作用下快速退出进气道。

Description

进气压力畸变挡板的致动装置及进气压力畸变试验设备
技术领域
本实用新型涉及航空发动机领域，特别涉及航空发动机进气压力畸变试验装置的改进。具体而言，本实用新型涉及进气压力畸变挡板的致动装置及包括该致动装置的进气压力畸变试验设备。
背景技术
飞机在进行机动飞行或遭遇侧风时，会导致进气道压力不均，严重时会造成航空发动机喘振，进而导致事故的发生，为了考核航空发动机抵抗进气压力畸变的能力，发动机研制人员会进行地面进气压力畸变试验，利用畸变挡板造成进气压力不均，使用驱动装置带动畸变挡板进入、退出进气道。换句话说，进气压力畸变试验是航空燃气涡轮发动机必须进行的一项试验，使用畸变挡板造成进气压力周向不均是进气压力畸变试验中最重要的一种实现方式。图1和图2示出了畸变挡板的工作原理，其中，图1是沿进气道200的轴线方向观察的示意图，图2是沿进气道200的侧面观察的示意图。附图标记100代表畸变挡板，其能够沿箭头A所示方向进入进气道，或者沿箭头B所示方向退出进气道。
目前进气压力畸变是由调速电机通过传动机构（未在图1和图2中示出）带动畸变挡板100沿箭头A方向慢慢进入进气道200，当传感器侦测到发动机喘振后，计算机向调速电机发出控制信号，电机反转，带动畸变挡板100沿箭头B方向退出进气道200，以使发动机退出喘振。
由于发动机喘振对发动机的危害极大，在极短的时间内（约十几秒）就会造成发动机严重的损坏，时间越长，损坏越严重。现有的进气压力畸变装置，通过电机反转使畸变挡板退出进气道，由于电机转速受限，畸变挡板退出进气道的速度缓慢，存在较大的安全隐患。
因此，存在对于能够快速退出进气道的畸变挡板的致动装置的需求。
实用新型内容
本实用新型的目的就是要提供一种能够快速退出进气道的畸变挡板的致动装置以及包含该致动装置的试验设备，其能够解决现有技术中存在的畸变挡板退出进气道的速度不够快的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：
一种进气压力畸变挡板的致动装置，该致动装置包括：液压缸，其具有第一端、与第一端相对的第二端以及内部腔室，且具有位于第一端附近的第一流体进出口和位于第二端的第二流体进出口，所述第一和第二流体进出口与所述腔室连通；致动杆，其容置于所述液压缸的腔室内，沿所述腔室的纵向轴线延伸，且具有第一端和与该第一端相对的第二端，所述致动杆的第一端延伸至所述液压缸的第一端的外部且能够与所述挡板相连，所述致动杆的第二端设置有与液压缸的壁可滑动地密封接合的活塞件，所述活塞件将所述液压缸的腔室分成与第一流体进出口连通的第一部分和与第二流体进出口连通的第二部分；三通阀，其具有第一端口、第二端口和第三端口，其中第一端口经由第一管路连接至所述液压缸的第二端，第二端口经由第二管路连接至流体供应管，第三端口经由第三管路连接至密闭容器，所述密闭容器经由第四管路连接至抽真空机；其中，所述第二管路、第三管路、第四管路中分别设置有允许流体流通和截止的流通/截止装置。
在一个实施例中，所述流通/截止装置是电磁阀。
在一个实施例中，所述密闭容器还具有用于排出流体的流体排放口。
在一个实施例中，所述流体排放口连接至所述流体供应管的供应源。
在一个实施例中，所述致动装置还包括用于控制电磁阀的电子控制器。
本实用新型还提供了一种航空发动机的进气压力畸变试验设备，包括进气压力畸变挡板以及如前所述的致动装置，其中，所述致动装置的致动杆连接至所述挡板。
基于上述技术方案，本实用新型实施例至少可以产生如下技术效果：
由于作为主要致动元件的液压缸的一端连接至抽真空机，因此在工作过程中可以对液压缸的这一端进行抽真空，进而利用液压缸两侧的压力差来使液压缸的致动杆快速移动，从而带动畸变挡板快速退出进气道。这样致动装置结构简单且有效。同样地，使用这样的致动装置的进气压力畸变试验设备也能简单、有效、快速地实现畸变挡板的快速退出。
附图说明
附图中示出了本实用新型的示例性的非限制性实施例，其中：
图1和图2示出了进气压力畸变挡板的工作原理图，其中，图1是沿进气道的轴线方向观察的示意图，图2是沿进气道的侧面观察的示意图。
图3示出了根据本实用新型的进气压力畸变挡板的致动装置以及包括该致动装置的试验设备。
具体实施方式
下面结合附图描述本实用新型的示例性的非限制性实施例。需要说明的是：本实施例中的任何技术特征、任何技术方案均是多种可选的技术特征或可选的技术方案中的一种或几种，为了描述简洁的需要本文件中无法穷举本实用新型的所有可替代的技术特征以及可替代的技术方案，也不便于每个技术特征的实施方式均强调其为可选的多种实施方式之一，所以本领域技术人员应该知晓：本实施例内的任何技术特征以及任何技术方案均不限制本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围应该包括本领域技术人员不付出创造性劳动所能想到的任何替代技术方案。
如图3所示，根据本实用新型的进气压力畸变挡板16的致动装置主要包括液压缸3，所述液压缸3具有第一端31、与第一端31相对的第二端32以及内部腔室33，且具有位于第一端附近的第一流体进出口34和位于第二端附近的第二流体进出口35，所述第一和第二流体进出口34、35与所述腔室33连通。根据本实用新型，所述流体可以是油或者空气。
所述致动装置还包括致动杆15，其容置于所述液压缸3的腔室33内，沿所述腔室的纵向轴线延伸，且具有第一端151和与该第一端相对的第二端152。所述致动杆的第一端151延伸至所述液压缸的第一端31的外部且能够与所述挡板16相连，所述致动杆15的第二端152设置有与液压缸的壁可滑动地密封接合的活塞件153，所述活塞件153将所述液压缸的腔室33分成与第一流体进出口34连通的第一部分331和与第二流体进出口35连通的第二部分332。
所述致动装置还包括三通阀5，其具有第一端口51、第二端口52和第三端口53，其中第一端口51例如经由第一管路连接至所述液压缸3的第二端32，第二端口52例如经由第二管路连接至流体供应管7，第三端口53例如经由第三管路连接至一密闭容器10，所述密闭容器10经由第四管路13连接至抽真空机14。根据本实用新型，所述第二管路、第三管路、第四管路中分别设置有允许流体流通和截止的流通/截止装置6、9、12。根据一个优选的实施例，所述流通/截止装置6、9、12是电磁阀。在一个示例性的实施例中，所述密闭容器10还具有用于排出流体的流体排放口11。可选地，所述流体排放口11连接至所述流体供应管7的供应源，从而从排放口11排出的流体可以被重复利用。有利地，根据本实用新型的致动装置还包括用于控制所述流通/截止装置6、9、12的电子控制器（未示出），从而可以利用计算机系统对整个系统进行准确、快速的控制。
根据本实用新型，还提供了一种航空发动机的进气压力畸变试验设备，其包括进气压力畸变挡板以及如上所述的致动装置，其中，所述致动装置的致动杆连接至所述挡板。
根据本实用新型的致动装置的工作过程大致如下：
在试验之前，关闭流通/截止装置9和流体排放口11，打开流通/截止装置12，启动抽真空机14，降低密闭容器10内的压力，然后关闭流通/截止装置12；接下来，打开流通/截止装置6，通过流体供应源和流体供应管7进行流体供应，使致动杆15带动畸变挡板16向上移动；当发生喘振后，由计算机控制，同时打开流通/截止装置9和关闭流通/截止装置6；在压力差作用下，致动杆15带动畸变挡板16迅速向下移动，流体流入密闭容器10；接下来，关闭流通/截止装置9，打开流通/截止装置12，在使用液压油作为工作流体的情况下还可以打开排放口11，将液压油排出。接下来可以重复上述步骤。
本领域技术人员应能理解，上述工作过程仅仅是一示例性方案。还可以有其他替代性方案。
另外，上述本实用新型所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本实用新型才公开部分数值以举例说明本实用新型的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本实用新型创造保护范围的限制。
同时，上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于为位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (6)

1.一种进气压力畸变挡板的致动装置，其特征在于，该致动装置包括：
液压缸，其具有第一端、与第一端相对的第二端以及内部腔室，且具有位于第一端附近的第一流体进出口和位于第二端的第二流体进出口，所述第一和第二流体进出口与所述腔室连通；
致动杆，其容置于所述液压缸的腔室内，沿所述腔室的纵向轴线延伸，且具有第一端和与该第一端相对的第二端，所述致动杆的第一端延伸至所述液压缸的第一端的外部且能够与所述挡板相连，所述致动杆的第二端设置有与液压缸的壁可滑动地密封接合的活塞件，所述活塞件将所述液压缸的腔室分成与第一流体进出口连通的第一部分和与第二流体进出口连通的第二部分；
三通阀，其具有第一端口、第二端口和第三端口，其中第一端口经由第一管路连接至所述液压缸的第二端，第二端口经由第二管路连接至流体供应管，第三端口经由第三管路连接至密闭容器，所述密闭容器经由第四管路连接至抽真空机；
其中，所述第二管路、第三管路、第四管路中分别设置有允许流体流通和截止的流通/截止装置。
2.如权利要求1所述的致动装置，其特征在于，所述流通/截止装置是电磁阀。
3.如权利要求1所述的致动装置，其特征在于，所述密闭容器还具有用于排出流体的流体排放口。
4.如权利要求3所述的致动装置，其特征在于，所述流体排放口连接至所述流体供应管的供应源。
5.如权利要求2所述的致动装置，其特征在于，所述致动装置还包括用于控制电磁阀的电子控制器。
6.一种航空发动机的进气压力畸变试验设备，其特征在于，包括进气压力畸变挡板以及如前述任一项权利要求所述的致动装置，其中，所述致动装置的致动杆连接至所述挡板。
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